本发明涉及电磁场与微波技术领域，特别涉及一种同轴腔嵌套结构。
背景技术：
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同轴腔是一种常见的高性能微波谐振器，兼具优良的电特性和机械特性，在微波电路中有着广泛的应用。但是随着技术的迅速发展，现代微波电路对体积、重量、成本的要求越来越高，由同轴腔构成的微波电路器件体积和重量庞大、加工和调试复杂、成本高昂等问题日益凸显，亟需改进。
技术实现要素：
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针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种同轴腔嵌套结构。
本发明的一种同轴腔嵌套结构，包括若干个依次嵌套的同轴腔主体，单个所述同轴腔主体的内导体内部嵌套同轴腔主体，若干个同轴腔主体由外向内依次嵌套形成同轴腔嵌套结构。
优选的，所述同轴腔嵌套结构包括最外层同轴腔、中间层同轴腔、最内层同轴腔、第一输入输出同轴端口和第二输入输出同轴端口，所述最外层同轴腔、中间层同轴腔、最内层同轴腔从外向内依次嵌套，所述中间层同轴腔的外导体也为最外层同轴腔的内导体，所述最内层同轴腔的外导体也为中间层同轴腔的内导体，所述第一输入输出同轴端口依次贯穿最外层同轴腔的外导体、中间层同轴腔的外导体及最内层同轴腔的外导体后与最内层同轴腔的内导体相连接，所述第二输入输出同轴端口贯穿最外层同轴腔的外导体与中间层同轴腔的外导体相连接。
优选的，所述最外层同轴腔的外导体是闭合的，所述中间层同轴腔的外导体和最内层同轴腔的外导体在开路端是开口的，所述最内层同轴腔的内导体是实心的。
优选的，所述最外层同轴腔的外导体、中间层同轴腔的外导体和最内层同轴腔的外导体在开路端均是闭合的，所述中间层同轴腔的外导体和最内层同轴腔的外导体在短路端开有耦合窗。
本发明的有益效果：同轴腔由外导体和内导体共同组成，工作时电磁场分布在外导体和内导体围成的空间内。由于金属导体对电磁场的屏蔽效应，内导体是实心的还是空心的，并不影响同轴腔正常工作。本发明利用同轴腔内导体的内部空间，在里面继续构造同轴腔，同轴腔之间互相嵌套，形成空间复用。同轴腔嵌套在一起，相比由普通同轴腔构成的微波电路器件，在体积和重量小型化上有明显的优势。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1是基于本发明设计的嵌套同轴腔滤波器的俯视图；
图2是基于本发明实施例1设计的嵌套同轴腔滤波器的剖面图；
图3是实施例1滤波器的频率响应示意图；
图4-6是本发明实施例2设计的嵌套同轴腔滤波器的侧视图；
图7是实施例2滤波器的频率响应示意图。
图中：1-最外层同轴腔的外导体；2-中间层同轴腔的外导体；3-最内层同轴腔的外导体；4-最内层同轴腔的内导体；5-第一输入输出同轴端口；6-第二输入输出同轴端口。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种同轴腔嵌套结构，包括若干个依次嵌套的同轴腔主体，单个所述同轴腔主体的内导体内部嵌套同轴腔主体，若干个同轴腔主体由外向内依次嵌套形成同轴腔嵌套结构。
具体地，所述同轴腔嵌套结构包括最外层同轴腔、中间层同轴腔、最内层同轴腔、第一输入输出同轴端口5和第二输入输出同轴端口6，所述最外层同轴腔、中间层同轴腔、最内层同轴腔从外向内依次嵌套，所述中间层同轴腔的外导体2也为最外层同轴腔的内导体，所述最内层同轴腔的外导体3也为中间层同轴腔的内导体，所述第一输入输出同轴端口5依次贯穿最外层同轴腔的外导体1、中间层同轴腔的外导体2及最内层同轴腔的外导体3后与最内层同轴腔的内导体4相连接，所述第二输入输出同轴端口5贯穿最外层同轴腔的外导体1与中间层同轴腔的外导体2相连接。
具体地，基于本发明设计的嵌套同轴腔滤波器，一种是最外层同轴腔的外导体1是闭合的，所述中间层同轴腔的外导体2和最内层同轴腔的外导体3在开路端是开口的，最内层同轴腔的内导体4是实心的。另一种是最外层同轴腔的外导体1、中间层同轴腔的外导体2和最内层同轴腔的外导体3在开路端均是闭合的，所述中间层同轴腔的外导体2和最内层同轴腔的外导体3在短路端开有耦合窗。
下面通过实施例对本发明进行进一步说明。
实施例一：
图1是基于同轴腔嵌套结构设计的嵌套同轴腔滤波器的顶视图。三个同轴腔通过嵌套技术结合在一起，构成一个三阶滤波器。其中最外层同轴腔的外导体1是第一层（最外层）嵌套同轴腔的外导体；中间层同轴腔的外导体2是第一层（最外层）嵌套同轴腔的内导体、同时也是第二层（中间层）嵌套同轴腔的外导体；最内层同轴腔的外导体3是第二层（中间层）同轴腔的内导体、同时也是第三层（最内层）嵌套同轴腔的外导体；最内层同轴腔的内导体4是第三层（最内层）嵌套同轴腔的内导体；第一输入输出同轴端口5穿过最外层同轴腔的外导体1、中间层同轴腔的外导体2、最内层同轴腔的外导体3与最内层同轴腔的内导体4相连实现馈电；第二输入输出同轴端口6穿过最外层同轴腔的外导体1与中间层的同轴腔外导体2相连实现馈电。最外层同轴腔的外导体1、中间层同轴腔的外导体2、最内层同轴腔的外导体3及最内层同轴腔的内导体4之间是空气。
如图2，最外层同轴腔的外导体1是闭合的；中间层同轴腔的外导体2和最内层同轴腔的外导体3在开路端（下方）是开口的，以实现嵌套同轴腔之间的耦合；最内层同轴腔的内导体4是实心的。嵌套同轴腔之间的耦合以电场耦合为主，并且由于两个开口是面对面的，使得每个嵌套同轴腔之间都存在耦合。滤波器的工作带宽为1.71ghz-1.88ghz，外部尺寸为高42mm、直径20mm，相比普通同轴腔滤波器有着明显的小型化优势。滤波器的频率响应如图3所示，采用同轴腔嵌套结构的嵌套同轴腔滤波器不仅具有小型化的体积重量，也具备优良的上边带频率选择特性。
实施例二：
如图4-6，是基于同轴腔嵌套结构设计的另一个滤波器的侧视图。三个同轴腔通过嵌套技术结合在一起，构成一个三阶滤波器。与实施例一不同的是，最外层同轴腔的外导体1、中间层同轴腔的外导体2和最内层同轴腔的外导体3在开路端均是闭合的，中间层同轴腔的外导体2和最内层同轴腔的外导体3在短路端开有耦合窗，以实现嵌套同轴腔之间的耦合。耦合以磁场耦合为主，并且由于两个耦合窗是面对面的，使得每个嵌套同轴腔之间都存在耦合。滤波器的工作带宽为2.3ghz-2.69ghz，外部尺寸为高34mm、直径10mm，相比普通同轴腔滤波器有着明显的小型化优势。滤波器的频率响应如图7所示，采用同轴腔嵌套结构的嵌套同轴腔滤波器不仅具有小型化的体积重量和优良的的上边带频率选择特性，也具备优良的下边带频率选择特性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。